FM1701 通用读卡机芯片 
4 
5 
FM1701 通用读卡机芯片 ............................................................................................1 
1 
  概述 ......................................................................................................................5 
  结构图 ..................................................................................................................6 
2 
3 
  管脚信息 ..............................................................................................................7 
3.1  管脚配置..........................................................................................................7 
3.2  管脚描述..........................................................................................................8 
SOP20 封装..............................................................................................8 
3.2.1. 
  数字接口 ............................................................................................................10 
4.1  支持的微处理器接口概述............................................................................10 
4.2  自动侦测微处理器接口类型........................................................................10 
SPI 接口说明.................................................................................................10 
4.3 
4.3.1.  读数据.....................................................................................................10 
4.3.2.  写数据..................................................................................................... 11 
  FM1701 寄存器组 .............................................................................................12 
5.1 FM1701 寄存器组概述 .....................................................................................12 
5.1.1 寄存器位权限..............................................................................................14 
5.2 寄存器描述........................................................................................................15 
5.2.1 PAGE0:指令和状态寄存器组..................................................................15 
5.2.2 PAGE1:控制和状态寄存器组..................................................................21 
5.2.3 PAGE2:发射及编码控制寄存器组..........................................................26 
5.2.4 PAGE3:接收及解码控制寄存器组..........................................................30 
5.2.5 PAGE4:时间及校验控制寄存器组..........................................................35 
5.2.6 PAGE5:FIFO,Timer 及IRQ 控制寄存器组..........................................40 
5.2.7 预留寄存器组..............................................................................................45 
5.2.8 预留寄存器组..............................................................................................46 
  EEPROM 结构..................................................................................................47 
6.1  EEPROM 存储器结构 ..................................................................................47 
6.2  寄存器初始值存放区....................................................................................48 
6.2.1  寄存器复位初始值存放区.....................................................................48 
6.2.2  寄存器复位初始值.................................................................................49 
6.2.3  寄存器初始值.........................................................................................50 
6.3  密钥存放区....................................................................................................50 
6.3.1  密钥格式.................................................................................................50 
6.3.2  密钥的存放.............................................................................................51 
  FIFO...................................................................................................................52 
6 
7 
      FMSH仅供沈智华专用
8 
9 
8.1 
7.1 
  概述..............................................................................................................52 
7.2  访问规则........................................................................................................52 
7.3  控制 FIFO......................................................................................................53 
7.4 
FIFO 状态信息..............................................................................................53 
FIFO 相关寄存器..........................................................................................53 
7.5 
  中断请求系统 ....................................................................................................54 
  概述..............................................................................................................54 
8.1.1  中断源概述.............................................................................................54 
8.2  中断应用........................................................................................................55 
8.2.1  控制中断请求及其标识.........................................................................55 
8.2.2  访问中断寄存器.....................................................................................55 
8.3 
IRQ 管脚配置................................................................................................55 
8.4  中断相关寄存器............................................................................................56 
  TIMER...............................................................................................................57 
  概述..............................................................................................................57 
9.1 
9.2  TIMER 应用 ..................................................................................................58 
9.2.1  控制TIMER............................................................................................58 
9.2.2  TIMER 时钟周期.......................................................................................58 
9.2.3  TIMER 状态...............................................................................................59 
9.3  TIMER 用途 ..................................................................................................59 
9.3.1  TIMER-OUT 和WATCH-DOG-COUNTER ..............................................59 
9.3.2  STOP WATCH.............................................................................................59 
9.3.3  PROGRAMMABLE ONE-SHOT TIMER ...................................................59 
9.3.4  PERIODICAL TRIGGER ...........................................................................59 
9.4  TIMER 相关寄存器 ......................................................................................60 
10  省电工作模式...................................................................................................61 
  HARD POWER DOWN  模式 ...........................................................................61 
10.1 
10.2    SOFT POWER DOWN 模式...............................................................................62 
10.3    STAND BY  模式..............................................................................................62 
10.4    接收器关闭................................................................................................62 
  启动过程 ............................................................................................................63 
11.1    HARD POWER DOWN  阶段.............................................................................63 
11.2    复位阶段....................................................................................................63 
11.3    初始化阶段................................................................................................64 
11.4  初始化 SPI 接口方式....................................................................................64 
12  振荡器电路.......................................................................................................65 
13  发射管脚 TX2 ..................................................................................................66 
13.1    配置 TX2....................................................................................................66 
13.2    工作距离与功耗的关系............................................................................67 
13.3    脉冲宽度....................................................................................................67 
11 
      FMSH仅供沈智华专用
16.3.1 
16.3.2 
16.3.3 
14  接收电路...........................................................................................................68 
14.1  概述................................................................................................................68 
14.2  信号接收过程................................................................................................68 
14.3  接收器操作....................................................................................................69 
14.3.1    Q 时钟自动校准.....................................................................................69 
14.3.2  放大器.......................................................................................................69 
14.3.3  相关电路...................................................................................................70 
14.3.4  求值及数字化电路...................................................................................70 
15  串行信号开关...................................................................................................71 
15.1  概述................................................................................................................71 
15.2  时序信号开关的相关寄存器........................................................................72 
16  FM1701 指令集 ...................................................................................................73 
16.1  概述................................................................................................................73 
16.2  命令行为简介................................................................................................73 
16.3  FM1701 命令简介.........................................................................................74 
  基本说明...............................................................................................74 
  STARTUP COMMAND 3FHEX ..............................................................76 
  IDLE COMMAND 00HEX ......................................................................76 
16.4  通讯命令........................................................................................................77 
  TRANSMIT COMMAND 1AHEX ............................................................77 
  RECEIVE COMMAND 16HEX...............................................................81 
  TRANSCEIVE COMMAND 1EHEX........................................................85 
16.5  E2PROM 访问命令.......................................................................................87 
  WRITEE2 COMMAND 01HEX...............................................................87 
  READE2 COMMAND 03HEX ................................................................89 
16.6  其他命令........................................................................................................90 
  LOADCONFIG COMMAND 07HEX......................................................90 
  CALCCRC COMMAND 12HEX .............................................................91 
16.7  命令执行过程中的错误处理........................................................................93 
16.8  安全命令........................................................................................................94 
  LOADKEYE2 COMMAND 0BHEX ........................................................94 
  LOADKEY COMMAND 19HEX .............................................................95 
  AUTHENT1 COMMAND 0CHEX...........................................................96 
  AUTHENT2 COMMAND 14HEX ...........................................................97 
17 认证及数据加密传输 ............................................................................................98 
17.1  概述................................................................................................................98 
17.2  密钥处理........................................................................................................98 
17.3  操作三重认证指令........................................................................................99 
17.4  认证算法........................................................................................................99 
18  典型应用.........................................................................................................100 
18.1  电路图..........................................................................................................100 
16.8.1 
16.8.2 
16.8.3 
16.8.4 
16.4.1 
16.4.2 
16.4.3 
16.5.1 
16.5.2 
16.6.1 
16.6.2 
      FMSH仅供沈智华专用
18.2.1 
18.2.2 
18.2  电路描述......................................................................................................101 
  EMC 低通滤波器...............................................................................101 
  接收电路.............................................................................................101 
18.3  计算天线线圈的电感..................................................................................102 
18.3.1  直接连接天线的阻抗匹配.....................................................................103 
19  电性能.............................................................................................................104 
19.1  极限参数......................................................................................................104 
19.2  工作条件......................................................................................................104 
19.3  工作电流......................................................................................................105 
19.4  管脚特性 .......................................................................................................106 
19.4.1  输入管脚特性.........................................................................................106 
  数字输出管脚特性.............................................................................107 
20.4.2 
  天线驱动管脚输出特性.....................................................................107 
20.4.3 
19.5  交流电性能 ...................................................................................................108 
19.5.1 
  SPI 接口交流工作说明......................................................................108 
19.5.2  时钟频率.................................................................................................109 
21  E²PROM  特性 ..................................................................................................110 
22  封装 ..................................................................................................................... 111 
22.1.  SOP20 封装 ................................................................................................. 111 
 
      FMSH仅供沈智华专用
1    概述 
FM1701 是复旦微电子股份有限公司设计的基于 ISO14443 标准的非接触卡读
卡机专用芯片,采用 0.6 微米 CMOS EEPROM 工艺,支持 13.56MHz 频率下的
typeA 非接触通信协议,支持多种加密算法,兼容 Philips 的 MF RC530(SPI 接口)
读卡机芯片 
 
产品特点: 
  高集成度的模拟电路,只需最少量的外围线路 
  操作距离可达 10cm 
  支持 ISO14443 typeA 协议 
  内部带有加密单元 
  支持 SPI 接口模式 
  包含 512byte 的 EEPROM 
  包含 64byte 的 FIFO 
  数字电路具有 TTL/CMOS 两种电压工作模式 
  软件控制的 power down 模式 
  一个可编程计时器 
  一个中断处理器 
  一个串行输出输入口 
  启动配置可编程 
  数字,模拟和发射模块都有独立的电源供电,电压范围从 3V 到 5.5V 
  发射口采用单端输出 
  封装形式为 SO20 封装 
 
      FMSH仅供沈智华专用
2    结构图 
接口控制器 
指令控制器 
控制寄存器组 
FIFO 控制器 
EEPROM 接口 
EEPROM 单元
加密单元 
随机数发生器 
中断控制器 
计数器 
可编程计时器 
数据帧产生单元
CRC/奇偶校验 
编码译码控制器
串行数据控制器
复位控制单元 
时钟产生单元 
解 调
控 制
器 
发 射
控 制
器 
图 2-1:FM1701 结构图 
 
      FMSH仅供沈智华专用
3    管脚信息 
3.1 管脚配置 
粗体字标识的管脚由 AVDD 和 AVSS 电源组供电 
粗体框标识的管脚由 TVDD 和 TVSS 电源组供电 
其他管脚由 DVDD 和 DVSS 电源组供电 
 
RSTPD
OSCOUT
OSCIN
IRQ
TVDD
TX2
TVSS
NC
DVSS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MISO
10
20
VMID
19
RX
18
AVSS
17
AUX
16
AVDD
15
DVDD
14
SCK
13
MOSI
12
NSS
11
NC
图 3-1:FM1701 管脚配置(SOP20 封装) 
 
      FMSH仅供沈智华专用
3.2  管脚描述 
3.2.1. SOP20 封装 
引脚序号 
引脚名称  类型 
引脚描述 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
RSTPD 
OSCOUT 
OSCIN 
IRQ 
TVDD 
I 
O 
I 
O 
 
复位及掉电信号:高电平时复位内部电路,
晶振停止工作,内部输入管脚和外部电路隔
离;下沿触发内部复位程序 
晶振输出 
晶振输入:fosc = 13.56MHz 
中断请求:输出中断源请求信号 
发射器电源:提供 TX2 的输出能量 
TX2 
PWR  发射口 2:输出经过调制的 13.56MHz 信号 
TVSS 
O 
发射器地 
NC 
PWR  固定接低电平 
DVSS 
PWR  数字地 
MISO 
NC 
I 
I 
主入从出:SPI 接口下数据输出 
固定接低电平 
NSS 
PWR  接口选通:选通 SPI 接口模式 
MOSI 
O 
主出从入:SPI 接口下数据输入 
SCK 
DVDD 
AVDD 
AUX 
I 
I 
I 
I 
串行时钟:SPI 接口下时钟信号 
数字电源 
模拟电源 
模拟测试信号输出:输出模拟测试信号,测
试信号由 TestAnaOutSel 寄存器选择 
AVSS 
PWR  模拟地 
      FMSH仅供沈智华专用